IMPACT DE LA FABRICATION ADDITIVE SUR LA PERFORMANCE DE LA SUPPLY CHAIN

Abstract

Additive Manufacturing (AM), often referred to as 3D printing, is a technology that allows for the direct creation of 3D products from digital models, offering industries new possibilities for design, customization, and rapid prototyping. Its impact spans industries such as aerospace, healthcare, and automotive, promising cost-effective production and innovative solutions. However, the quality of AM-produced products depends on the post-processing operation, and some non-quality issues are often encountered. Despite the extensive literature comparing AM to conventional manufacturing (CM), there is still a need for empirical evidence and comprehensive cost analyses to guide companies in adopting AM, especially by considering the non-quality issues. This thesis addresses this gap by (1) empirically investigating the impacts of AM across all supply chain processes by using collected data from a sample of 51 companies, (2) evaluating, by means of a simulation study and data from an oil and gas company, the practicality and cost-effectiveness of shifting from CM to in-house AM production while considering investment costs and different quality levels, and (3) exploring the advantages of integrating AM within a dual sourcing framework to assess cost implications and resilience benefits. The empirical investigation shows two major benefits of AM, namely: the ability to produce complex parts in low volumes and good design and the prototyping capability. Moreover, the simulation study provides evidence on the limits of AM when there is a low-quality level generated by postprocessing. The thesis enables as well to show the benefits of using AM within a dual sourcing context.La Fabrication Additive (FA), communément appelée impression 3D, est une technologie qui permet la création directe d'objets tridimensionnels à partir de modèles numériques, ouvrant aux industriels de nouveaux horizons en matière de conception, de personnalisation et de prototypage rapide. Son potentiel s'étend à des secteurs tels que l'aérospatiale, la santé et l'automobile, offrant une production rentable et des solutions innovantes. Cependant, la qualité des produits fabriqués en FA dépend des opérations de posttraitement, ce qui génère souvent de la non-qualité. Bien qu'une littérature substantielle existe pour comparer la FA à la fabrication conventionnelle (FC), un besoin crucial subsiste pour des études empiriques plus larges et des analyses de coûts approfondies afin de guider les entreprises dans l'adoption de la FA, notamment en considérant les problèmes de non-qualité. Cette thèse comble ces limites à travers trois contributions : (1) En évaluant empiriquement les impacts de la FA sur l'ensemble des processus de la supply chain, en se basant sur un échantillon de 51 entreprises, (2) En analysant, à l’aide d’une étude de simulation et des données réelles provenant d'une entreprise pétrolière, les bénéfices du passage de la FC à la production en interne par FA, en considérant les coûts d’investissement et différents niveaux de qualité, et (3) en explorant les avantages de l'incorporation de la FA dans un cadre d’approvisionnement multiple combinant FA et FC. L’étude empirique révèle deux avantages critiques de la FA : sa capacité à produire des pièces complexes en faibles volumes et son potentiel en matière de conception et de prototypage. De plus, l’étude de simulation met en lumière les limites de la FA concernant la faible qualité liée au post-traitement. La thèse permet également de montrer les avantages de l'utilisation de la FA dans un contexte d’approvisionnement avec double sources.